電力市場(chǎng)環(huán)境下有功調(diào)度與決策機(jī)制若干問(wèn)題的研究.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文摘要在電力市場(chǎng)環(huán)境下，傳統(tǒng)的有功優(yōu)化調(diào)度將發(fā)生本質(zhì)性的變化，主要體現(xiàn)在目標(biāo)函數(shù)由追求成本最低變成電力交易的費(fèi)用最小，以及安全、可靠標(biāo)準(zhǔn)的要求要考慮市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的因素。在此背景下，作為傳統(tǒng)有功優(yōu)化調(diào)度的擴(kuò)展，在目標(biāo)函數(shù)中必需體現(xiàn)電力系統(tǒng)的各種運(yùn)行費(fèi)用及損耗，因此這一問(wèn)題就成為了一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化的問(wèn)題。為便于電力市場(chǎng)柔性地做出決策，研制靈活的求解問(wèn)題的模型和算法就顯得特別重要。本文將有功潮流方程表達(dá)成網(wǎng)絡(luò)流形式，結(jié)合內(nèi)點(diǎn)法

2、、前瞻技術(shù)和稀疏處理技術(shù)，建立了適用于多種方式計(jì)算的、動(dòng)態(tài)的廣義有功優(yōu)化潮流模型和算法，增強(qiáng)了電力市場(chǎng)環(huán)境下有功優(yōu)化調(diào)度的適應(yīng)性。電力商品的特殊性決定了電力市場(chǎng)是一個(gè)不完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)。衡量不完全競(jìng)爭(zhēng)的程度一般用市場(chǎng)勢(shì)力來(lái)度量。本文在回顧、分析、評(píng)價(jià)Lerner指標(biāo)、HHI指標(biāo)、負(fù)荷需求與可用容量之比指標(biāo)的基礎(chǔ)上，闡明機(jī)組輸出功率變化速率制約對(duì)上述指標(biāo)構(gòu)成明顯影響，由于這一約束造成機(jī)組有效響應(yīng)能力與負(fù)荷變化的矛盾，機(jī)組在某些條件下的市場(chǎng)勢(shì)

3、力將會(huì)發(fā)生變化，原來(lái)市場(chǎng)勢(shì)力較小的機(jī)組可能在某些時(shí)段內(nèi)其市場(chǎng)勢(shì)力會(huì)明顯增大。本文的研究結(jié)果表明，在考慮機(jī)組有效響應(yīng)能力的制約下，評(píng)價(jià)電力市場(chǎng)勢(shì)力的較好指標(biāo)應(yīng)該是Lerner指標(biāo)。獨(dú)立系統(tǒng)調(diào)度員(工SO)機(jī)構(gòu)是電力市場(chǎng)的核心，滿(mǎn)足諸多約束條件下的電力市場(chǎng)價(jià)格體系的決策是ISO的關(guān)鍵任務(wù)，電力市場(chǎng)價(jià)格體系的長(zhǎng)期均衡穩(wěn)定對(duì)電力工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。本文從這個(gè)角度出發(fā)，以ISO簡(jiǎn)化模型為基礎(chǔ)，分析了電力供給者和電力需求者的行為，推導(dǎo)出電力供給者與

4、電力需求者剩余比的表達(dá)式，以及不完全競(jìng)爭(zhēng)條件下買(mǎi)賣(mài)雙方投標(biāo)策略的均衡條件，指出電力市場(chǎng)產(chǎn)生市場(chǎng)勢(shì)力的原因，最后基于蛛網(wǎng)模型提出電力市場(chǎng)價(jià)格體系均衡穩(wěn)定的概念以及蛛網(wǎng)模型在電價(jià)計(jì)算中的應(yīng)用前景。在電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度中，因地域、時(shí)域上的關(guān)聯(lián)、差異及不均衡，存在諸如安全與費(fèi)用、堵塞、中斷等相互沖突的問(wèn)題，使供給與需求間平衡的優(yōu)化和決策必須在剛性與柔性之間進(jìn)行權(quán)衡。以此為線(xiàn)索，本文論述了在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制下進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度時(shí)，其供求平衡中產(chǎn)生矛盾

5、的機(jī)理，提出了解決這一矛盾的總體思路和具體方法，構(gòu)建了具有前瞻性的電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度剛性?xún)?yōu)化和柔性決策理論體系的新框架。該框架的核華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文AbstractUndertheenvironmentofelectricpowermarketthetraditionalactivepowerdispatchchangesconstitutionally.Itshowsthatthedispatchersnotonlyneedtom

6、inimizetheoperationcostbutalsoneedtopursueelectricpowertradecostandtheindexofsecurityandreliabilityaccordingtothemarketeconomy.Forthisreasonthetraditionalactivepowerdispatchshouldbeextendedwiththeconsiderationofthevariou

7、scostandlossintheobjectivefunction.Thisisamultipleobjectivefunctionsproblem.Inordertoeasilymakereasonabledecisionintheelectricpowermarketdevelopingaflexiblemodelandtheassociatedalgorithmareveryimportantforthisproblem.Thi

8、sdissertationpresentsthegeneralizedactivepoweroptimalpowerflowmodelandsolutionmethodthatformulatestheloadflowequationbyusingthenetworkflowmodelcombinestheinteriorpointmethodslookingaheadtechniqueandsparsemeans.Theresulto

9、btainedinatestexampleshowstheefectivenessoftheproposedmethodTheelectricitymarketisakindof.imperfectcompetitivemarketduetoitsspecialcharacteristics.Thedegreeusedtomeasuretheimperfectcompetitionisdefinedasthemarketpowerind

10、ex.TheLernerindextheHHindexandtheratioindexbetweenthetotaldemandandtotalavailablesupplycapacityarefirstlyreviewedandanalyzed.Themechanisminfluencingthemarketpowerindexbetweentheunitramprateconstraintsandthemarketpowerind

11、exmentionedaboveisexplained.Duetothecontradictionbetweentheefectiveresponseabilityofunitandthedemandvariationduringtheperiodstudiedthemarketpowerindexdoesnotvarymonotonouslywithtimeandanyunithasthepossibilitytoproducethe

12、marketpower.Theconditionsthatshouldbeconsideredinstudyingthemarketpowerindexarepointedout.ISOisoneofthecoresintheelectricpowermarket.ItisakeytaskofISOthatthepricesystemsatisfiedvariousconstraintsshouldbedecidedinelectric

13、powermarket.Thestabileequilibriumofthe州cesystemisveryimportanttothedevelopmentofelectricpowerindustry.FromthispointofviewbasedonthesimplifiedmodelofISOthisdissertationanalyzesthebehaviorsofpowersuppliersandpowerdemanders